自复叠制冷循环双温冰箱设计的理论研究

为了给冰箱提供不同的闻室温度来满足储存要求,将采用非共沸混合制冷剂的自复叠制冷循环应用于双温冰箱系统,研究了两间室蒸发器出口温度、冷凝器出口温度、冷藏室与冷冻室制冷量比例及冷凝蒸发器高压侧出口过冷度的变化对冰箱系统优化设计的影响.结果表明:系统性能系数随着冷藏室和冷冻室蒸发器出口温度的降低、冷凝器出口温度的升高而减小;提高两间室制冷量的比例可增大性能系数,但压缩机耗功和压力比也同时增大;增大冷凝蒸发器高压端出口侧制冷剂的过冷度可以减小压缩机耗功,提高系统性能系数.研究结果对于自复叠双温冰箱的实际推广提供了参考.     

R410A充注量对直膨式太阳能热泵热水器性能的影响

基于太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型和系统制冷剂充注量模型,编制了以R410A为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序.在集热器出口过热度维持不变的条件下,计算了不同充注量下系统热性能参数,分析了充注量变化对系统热性能的影响特性.结果表明：随着制冷剂充注量的不断增加,蒸发压力和加热时间逐渐减小,压缩机瞬时功率和集热器集热效率逐渐增大;而且,制冷剂充注量的变化对冷凝压力和系统性能系数(COP)的影响很小.     

并联双循环风冷冰箱冷冻/冷藏切换时制冷剂迁移研究

针对并联双循环风冷冰箱在冷冻/冷藏切换时的制冷剂迁移特性进行了实验研究,该冰箱主要由压缩机、蒸发器、节流装置及冷凝器组成。冷藏、冷冻空间分别拥有独立的蒸发器、风机及主风道,冷藏、冷冻室有各自的感温包。依据蒸发器温度变化,冷冻向冷藏切换时的制冷剂迁移过程依次分压力平衡、制冷剂迁出冷冻蒸发、制冷剂迁移至冷藏蒸发这3个阶段。研究表明:阶段1,低压压力由冷冻蒸发压力向冷藏蒸发压力攀升;阶段2,冷藏蒸发器内基本无两相段,制冷量较少;阶段3,冷藏蒸发器出现稳定的两相段,且两相段长度不断增大,制冷量逐渐增多;冷冻向冷藏切换的过渡过程时长约为冷藏运行的23%,耗电量为20%,获取的冷量仅约3.4%,即存在较大的制冷剂迁移损失;冷藏向冷冻切换的过渡过程对冰箱整体性能几乎无影响。该结果可为风冷变频多门冰箱设计提供参考。     

烧结冷却废气余热有机朗肯循环发电系统性能分析

以烧结矿环冷机末端出口流量为7.6×105 m~3/h、平均温度为170℃的冷却废气为研究对象,基于低温余热有机朗肯循环系统,采用R123,R245fa和R600作为循环有机工质,研究工质蒸发温度、过热度和冷凝温度对系统性能的影响。研究结果表明:系统净输出功率和总的不可逆损失随工质蒸发温度、过热度和冷凝温度的增大而逐渐减小;系统热效率随蒸发温度增大而增大,而随冷凝温度增大而减小,工质过热度增大对系统热效率的影响不大;当系统操作工况一定时,工质R600的净输出功率最大,而工质R123的系统热效率最高,且总不可逆损失最小;在实际操作过程中,为了获得较大系统净输出功率,应选择R600作为循环有机工质,设定蒸发器出口工质为饱和蒸汽状态,并采用较低的工质冷凝温度。     

机械泵两相冷却系统过热现象的实验研究

机械泵驱动两相冷却系统是一种以机械泵为驱动力的封闭式相变传热设备。在对该系统进行研究过程中发现,当启动蒸发器热负荷时,在蒸发段出口将产生明显的过热现象,并且有较大的压力脉。通过对大量实验对与过热度有关的启动温度、流量和启动热负荷进行比较分析,得出启动温度越低,产生的过热度越大的结论:启动温度越低,启动需要的过热度相对要大;其次,热流密度越大,过热时间维持的越短;最后,从过热状态到两相状态的闪蒸过程将系统的阻力发生较大变化,流量越大压力脉冲越高。     

串并联双压力蒸发卡林纳循环的性能分析

在卡林纳循环和串联的双压力蒸发卡林纳循环(DPV-KC)的基础上提出了一种串并联双压力蒸发卡林纳循环(DPV-KC2).通过设置压力相对较低的第二蒸发器,与第一蒸发器的液体加热段并联,第二蒸发器出口蒸气进入透平低压级段膨胀作功,使热源得到梯级利用,从而可以提高热源的动力回收效率.在外界冷热源温度相同的条件下,通过热力学原理对DPV-KC2、DPV-KC和基本型卡林纳循环的性能进行了分析.结果表明,在热源温度和冷却水温度分别为400和25℃、工作浓度和基本浓度分别为0.5和0.314、第一蒸发器露点温度和工质入口过冷度分别为290℃和15 K、第二蒸发器工质出口过热度为60 K时,DPV-KC2系统的动力回收效率达到26.34%,比单蒸发压力卡林纳循环提高了17.3%,比串联布置蒸发器的DPV-KC提高了3.58%.     

船舶多温冷库新型自复叠制冷循环的研究

针对传统船舶一机多温冷藏系统在不同蒸发压力下提供不同蒸发温度所存在的问题，提出将改进的自复叠制冷循环用于船舶多温冷库．新型自复叠制冷循环使用非共沸混合工质，可以在相同的蒸发压力下提供不同的蒸发温度．根据船舶双温冷库的间室温度，选取R600a和R32组成的非共沸混合工质作为制冷剂，并对系统进行了流程设计、模拟计算，得到了设计工况下蒸发压力、冷凝压力、压缩机压缩比和性能系数随R600a质量分数变化的曲线，发现当R600a／R32的质量分数为0．7／0．3时系统的综合性能最优．为了更好地满足船舶储存食物的温度要求，设计了自复叠三温冷库的流程图，为进一步研究三温冷库提供了新方法．     

空调机组制冷变工况运行特性研究

以送风式空调的制冷工况为研究对象,通过理论分析和试验测试的方法,分析了该空调在室内环境湿度和风量发生变化时,机组蒸发压力、冷凝压力、过热度、过冷度、吸气比容和制冷剂循环流量的变化特性.研究结果表明:当蒸发器负荷减小时,蒸发压力降低的幅度大于冷凝压力降低的幅度,输气系数减小;吸气比容增加,制冷剂循环流量减小,系统的制冷能力降低.     

新型环保制冷剂系统性能研究

为得到制冷系统不同参数以及回热器对新型环保制冷剂R1234yf,R1234ze,R152a,R448A,R290,R600a系统性能的影响,基于VapCyc建立有/无回热器两套仿真模型,并且通过试验验证了模型的正确性.仿真得到了分别选用上述6种制冷剂时,系统制冷量及制冷系数COP随过热度、环境温度、压缩机转速、冷凝器侧风量、蒸发器侧风量的变化规律.结果表明:制冷量随过热度、外界环境温度的升高而减小,随压缩机转速、冷凝器侧风量、蒸发器侧风量的增大而变大;COP随过热度、外界环境温度、冷凝器侧风量的增大而降低;随压缩机转速、蒸发器侧风量的增大而升高;相同工况下,制冷量的大小顺序为R448A, R290, R152a,R1234yf, R1234ze,R600a,COP大小顺序为R600a,R1234ze, R152a,R1234yf,R290, R448A;对于上述6种制冷剂系统,增加回热器对系统性能均是有益的,且系统制冷量及COP平均提高了10%,6%左右,并且对R600a系统性能提高最为有利.     

蒸发器出口制冷剂过热度的模糊控制

提出了带有回风温度前馈补偿的蒸发器出口制冷剂过热度的模糊控制方法，此方法适应于制冷系统控制特性，并且简单实用．其有效性得到实验验证．     

船用BOG再液化系统的工艺模拟及分析

船用BOG再液化系统是处理LNG船舶中蒸发气体的最常见方法。基于逆布雷顿循环的再液化系统，由于其紧凑性、简单性和安全性而成为再液化过程的首选。通过工艺模拟软件对BOG再液化工艺进行建模，研究制冷剂流量、制冷剂压缩机的出口压力对于再液化系统的功耗影响，并确定了不同出口压力下制冷剂的最小流量。此外，分析海水温度对于再液化系统的影响，结果表明，海水温度每升高1℃，系统功耗增加9 kW。     

利用喷射提高跨临界二氧化碳系统的性能

建立了跨临界二氧化碳蒸气压缩／喷射制冷循环中喷射器的数学模型，讨论了系统稳定运行时的蒸发温度、气体冷却器内压力及其出口温度、过热度等因素对系统性能的影响．结果表明，当工作流流量同扩压段出口蒸气流量相等时系统能够稳定运行．同时，升高蒸发温度能提高系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度变小；气体冷却器内压力存在最优值，但降低压力能够增大系统性能的改善程度；升高气体冷却器出口温度会降低系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度将先增大，然后迅速减小．与上述因素相比，过热度的影响很小．     

汽车空调多元平行流冷凝器的数值模拟

介绍多元平行流冷凝器的结构类型特点和前人的试验及理论研究成果,利用有限元软件对冷凝器空气侧百叶窗翅片的耦合传热进行数值模拟计算,揭示空气侧百叶窗翅片内部的流场结构,研究迎面风速和翅片间距变化对多元平行流冷凝器传热和流动性能的影响. 结果表明,多元平行流冷凝器换热性能随迎面风速的变大先变好,后趋于恒定;在其它结构参数不变的情况下,较小的翅片间距可获得较好的换热性能. 同时,在进口制冷剂流量相同的情况下,对3组不同扁管伸入集流管深度H模型进行数值模拟,得到制冷剂在各模型下出口流量情况.     

制冷装置中蒸发器阻力损失对制冷工况的影响

1 测试装置及原理 测试装置如图1;测试原理如下:由压缩机1排出的制冷剂蒸气,进入冷凝器6并全部冷凝成液体制冷剂后经量筒5测量出其体积流量,再进入贮液罐4。从贮液罐出来的制冷剂液体通过节流阀3减压后进入排管蒸发器2。蒸发器由双层套管组成,在内管里制冷剂由液     

过热度和高压压力对跨临界CO2汽车空调系统的影响

为对跨临界CO2空调系统进行优化设计,考虑压缩机绝热效率随压比的变化,分析了过热度、气体冷却器出口温度以及高压压力等对系统性能系数(COP)的影响,并与不考虑压缩机绝热效率随压比变化的情况进行了对比。结果表明:系统存在最佳高压和最佳过热度;最佳过热度随着气体冷却器出口温度的提高而增大;气体冷却器和压缩机效率是影响系统性能的主要因素;在较大高压压力下,与气体冷却器和压缩机效率相比,过热度的影响可以忽略不计。     

ZKAR-36工程车空调性能改进研究

ZKAR-36工程车空调的制冷量严重不足,运行过程中频繁出现结霜和停机故障.调研与实验分析发现主要原因在于:蒸发风量过小和蒸发器换热面积不足,以致运行过程中蒸发温度向下滑移,形成结霜,从而产生恶性循环.文章采取的主要改进措施有:提高蒸发风机压头,改善风机动力性能,大幅提高蒸发风量;选用层叠式蒸发器替换原样机使用的管带式蒸发器,有效提高蒸发器的换热能力;增大平行流冷凝器换热面积并优化其流程设计.性能实验结果表明,改进后的空调系统性能明显优于原系统,标准工况下制冷量提高64％,能效比提高95％;经装车运行试验考核,改进产品满足工程机械的应用需求.     

小管径内螺纹铜管在空调换热器上的应用分析

主要针对小管径内螺纹铜管在空调换热器上的应用进行分析研究.分析管径小型化产生的直接经济效益,对换热和管内压降的影响;以及对空调换热器的内螺纹铜管称重分析.结果发现：相同长度的内螺纹铜管,φ5 mm比φ9 mm的材料成本至少减少55%,制冷剂充注量只是原来的26.6%;蒸发器和冷凝器的换热系数都随制冷剂质量流率的增大而增大,相同的质量流率下,φ5 mm内螺纹管的换热系数比φ7 mm的大,蒸发器的换热系数要比冷凝器的大;内螺纹管管径小型化,换热器制冷剂侧压降特别明显;在目前的空调换热器市场上,φ5 mm小管径内螺纹铜管并没有广泛应用,约占全部内螺纹铜管使用量的2.98%.     

新型内冷式薄膜蒸发器的传热与蒸发性能

研究了带冷凝器的新型内冷式薄膜蒸发器的传热与蒸发性能，采用正交实验，发现在进料流量、刮板转速和夹套加热温度这3个因素中，对总传热系数和蒸发速率的影响最大的是夹套加热温度，其次是进料流量，最小的是刮板转速，同时还发现物料在接近蒸发器的蒸发温度下进料，能充分利用地利用蒸发面积，提高传热系数和蒸发速率。     

非均匀风速下翅片管换热器冷剂流路稳健设计

非均匀风速分布对翅片管换热器的性能影响显著.采用EVAP-COND软件,针对R22和R410A两种制冷剂,在空气进口状态、流量、换热器的几何结构尺寸相同的情况下,研究了4种典型的不均匀风速分布形式及风速不均匀度对热泵空调中冷凝和蒸发两用换热器性能的影响,并对比了三种不同流路布置的换热器性能,结果表明:蒸发器性能受不均匀风速分布的影响比冷凝器更显著,且风速不均匀度越大,换热器的性能越差;通过优化换热器的流路布置可以明显提高换热器的性能.提出一种全交错型流路设计,显著降低了风速分布变化对换热器性能的影响.     

水平管降膜蒸发器温度损失的计算与分析

为了研究降膜蒸发管束阻力造成的压降及其对传热的影响,以降膜蒸发器内广泛应用的正三角排列管束为物理模型,采用由实验数据拟合出来的压降系数,计算了压降对应的温度损失,分析了蒸汽产率、饱和温度、管列数和喷淋密度对蒸发温度损失的影响。结果表明:温度损失随喷淋密度、管列数和蒸汽产率的增加而升高,随饱和温度的升高而减小;在相同的蒸汽质量流量下,45℃蒸汽的温度损失是70℃时的6倍,而喷淋密度为0.08kg/(m·s)时的温度损失约是0.02kg/(m·s)时的2倍;大型降膜蒸发器内管束区内的温度损失随管列数的增加呈现抛物线型升高。为保证各效蒸发器的传热效率,提出每一效蒸发器温度损失都相等的等温度损失设计思想,其对低温多效蒸发器的设计具有指导意义。